Правильное место для крепления щитов для витых пар

У меня есть две платы, соединенные кабелем, содержащим 5 подкабелей:

• Питание 6 В через изготовленный на заказ коаксиальный кабель (аналогичный тому, который используется в блоке питания ноутбука).
• 2x 100 Мбит / с LVDS через витую пару с сопротивлением 100 Ом.
• 2x 1 Мбит / с CAN через тот же кабель витой пары 120 Ом.

Каждый кабель LVDS заканчивается на конце RX резистором 100 Ом. У них есть экран фольги со сливными проводами.

Каждый кабель CAN заканчивается на обоих концах резистором 120 Ом. У них есть экран фольги со сливными проводами.

Изолированное питание 24 В подается на левую плату, где оно переключается на 6 В (неизолированный). Обе платы содержат собственный 3.3 В регулятор DCDC (неизолированный) для местной электроники.

Мои вопросы:

На каких концах должны быть соединены щиты? Я предполагаю, что экраны LVDS должны быть подключены на конце источника , как показано на схеме.

Поскольку оба конца шин CAN являются источниками, следует ли подключать оба конца экранов CAN к GND?

Добавлено: Обе печатные платы размещены в пластиковых корпусах, и они не прикреплены к земле.

Это трудно ответить, в основном потому, что RF и EMI невероятно не интуитивны. Можно сказать, что если кто-то утверждает, что понимает EMI, то он, безусловно, не понимает EMI. Я не претендую на полное понимание EMI. Я много знаю об этом, но у меня есть некоторые дыры в моих знаниях. Учтите это при прочтении моего ответа.

Моя главная проблема заключается в том, что LVDS, как и любой другой метод дифференциальной сигнализации, в котором не используются изолирующие трансформаторы, не является абсолютно дифференциальным. Существуют несоответствия в дифференциальных драйверах, которые вызывают синфазный «шум» в diff-паре. Этот синфазный шум также имеет путь возврата сигнала, который был бы на GND или экране в этом сценарии. Проблема с отключением экранов на одном конце состоит в том, что этот путь возврата сигнала будет проходить по силовому кабелю, что приведет к большой площади контура и, как следствие, к огромным электромагнитным помехам. В то время как синфазный возвратный ток шума мал, площадь контура его велика, и поэтому это необходимо учитывать при проектировании.

В одном из моих проектов я пропустил сигналы 2,5 ГГц по 18-дюймовому кабелю SATA. Для тех, кто не знает, в кабеле SATA есть две пары разностей и два экрана. Оба экрана соединены вместе на концах. Нет никаких проводов GND в кабеле кроме экранов. В моем проекте экраны были связаны с сигнальным GND на обоих концах. Этот проект работал отлично, и в настоящее время находится в массовом производстве. Он соответствует FCC Class B, и эквивалентная версия CE, для электромагнитной совместимости, включая излучаемое излучение, радиочастотную восприимчивость и ESD.

Продолжая сравнение SATA, все материнские платы / диски SATA соединяют экраны с обоих концов, и они отлично работают на высоких скоростях. Кабели SATA доступны длиной от 6 дюймов до 2 футов - аналогично тому, что использует OP. Системы с SATA соответствуют более строгим требованиям EMC. И они поставляются от десятков до сотен миллионов единиц в год.

Если бы я проектировал эту систему, я бы соединял экраны с обоих концов. Есть миллионы современных систем, которые показывают это работает.

LVDS дифференцированы (по фазам) дифференциально, поэтому не должно быть никакого потока тока - он сбалансирован. Витые пары дают вам распространение квазимодовой моды, поэтому защитный экран здесь представляет собой чисто электрическое поле. завершите на одном конце, как вы нарисовали, чтобы избежать введения токовых петель.

Поскольку вы внедрили дифференциальную CAN-систему и собираетесь использовать точку-точку, а не подключены к ней, для этого применяются те же аргументы, что и для LVDS. Я сломал бы соединение экрана на RHS, но оставил бы тот на LHS.

Ваше подключение питания выглядит нормально. Весь поток тока изображения от мощности будет течь обратно близко к входящей мощности. Нет никакого потока тока изображения от какой-либо из сигнализации, потому что они являются дифференциальными и терминированы, так что возврат сигнала заземления, связанный с мощностью, в порядке.

Вы не упоминаете, есть ли другие потенциальные агрессивные цепи / кабели вокруг. это может изменить эту схему.

Для проверки прочитайте книгу Генри Отта на эту тему «Методы шумоподавления в электронных системах».

У меня были проблемы с подобным устройством, где схема регулятора RH 3V3 нуждалась в лучшем разъединении для предотвращения частичного прохождения токов режима переключения через экраны данных, которые были заземлены на обоих концах. Я не говорю, что не заземляйте оба конца, просто будьте осторожны с регулятором 3V3, если это переключатель. Проблема проявлялась в случайных повреждениях данных, и я подозреваю, что это был ток питания через экраны данных, который подключался к обоим проводам в витой паре и вызывал проблемы "синфазного режима" приемника.